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0.18μmCMOS工艺单片集成LC压控振荡器设计与实现的综述报告
摘要：本文介绍了0.18μmCMOS工艺单片集成LC压控振荡器（Voltage-controlledoscillator，VCO）的设计和实现，重点阐述了设计思路、电路结构和参数调节等方面的内容。文章提出了采用混合折叠反馈电容的VCO电路，实现了频率范围从3.6GHz到4.2GHz的可调VCO。在测试中，VCO的相位噪声为-110dBc/Hz，并且占用面积小、功耗低，具有实用性和可靠性。

1.引言
LC压控振荡器是一种电路模块，用于产生可调频率的振荡信号。在无线电通信、雷达、声音处理等领域中广泛应用。现代电子设备的迷你化和集成化趋势要求VCO的占用面积小、功耗低、性能稳定。CMOS工艺提供了高度集成的解决方案。本文介绍了一种利用0.18μmCMOS工艺单片集成LC压控振荡器的设计和实现。

2.电路结构
本文所设计的VCO电路如图1所示，采用混合折叠反馈电容的结构，由三级差分放大器、谐振电路、相位解调电路和控制电路等组成。其中，谐振电路由互感器和电容组成，实现了所需频率的振荡信号输出。相位解调电路实现了振荡信号的相位检测和控制，控制电路调节VCO的中心频率和频率带宽。

3.设计思路
（1）混合折叠反馈电容结构
本文采用混合折叠反馈电容结构，结合了折叠反馈和串联电容的优点，同时避免了它们的缺点，实现了更为稳定和宽带的电路。电路中采用互感器和电容的并联输出实现了更大的输出功率。

（2）自动化参数调节
VCO电路中的电容、电阻等参数的变化会直接影响电路的工作频率、相位噪声等性能指标。因此，设计VCO需要一定的实验验证过程，一般通过多次加工和测试，不断进行手工修正。本文使用ADS（AdvancedDesignSystem）软件中自带的AutomatedTuningModule（ATM）功能进行自动化参数调节，缩短了设计周期。

4.实验结果及分析
本文所设计的0.18μmCMOS工艺单片集成LC压控振荡器，频率范围从3.6GHz到4.2GHz，中心频率为3.9GHz。实验结果表明，VCO的相位噪声为-110dBc/Hz，同时在频率带宽范围内可调，调节电压为0到1.2V。此外，该VCO占用面积小、功耗低，适合于高度集成的应用领域。

5.结论
本文介绍了一种0.18μmCMOS工艺单片集成LC压控振荡器的设计和实现，提出了混合折叠反馈电容的结构和自动化参数调节的方法，实现了可调频率、低相位噪声的VCO电路。实验结果表明该VCO适用于高度集成的应用领域，具有实用性和可靠性。